Строительные материалы

    Машина  послойного фрезерования (рис. 6) эффективно разрабатывает мерзлые грунты с температурой до -10 С°, прочностью по плотномеру ДорНИИ до 250 ударов с каменистыми включениями крупностью не более 50 мм.

    Машина  состоит из базового трактора класса 10 с бульдозерным оборудованием рабочего органа фрезерного типа, силовой передачи для привода рабочего органа, навесного устройства, гидропривода подъема и опускания рабочего органа, гидромеханического ходоуменьшителя, системы управления и противовеса.

    Рис.6

    Привод  фрезы 10 осуществляется от редуктора отбора мощности 5, через цепные передачи 7 и бортовые редукторы 8. Привод обеспечивает одну или две скорости резания в диапазоне 0,7...1,4 м/с и оборудуется предохранительной муфтой предельного момента 6. Рабочий орган навешивается на базовый трактор с помощью четырехзвенного шарнирного механизма, образованного общим корпусом редyктopa отбора мощности и ходоуменьшителя 4, тягами цепных передач, нижней рамой 11 и корпусами бортовых редукторов, жестко связанных между собой поперечной балкой 9. Перевод рабочего органа в транспортное и рабочее положения и удержание eгo на заданной глубине фрезерования осуществляются двумя гидроцилиндрами 12, работающими от гидросистемы базового трактора З. Для уравновешивания массы навесного оборудования в передней части машины установлен противовес 2.

    Современные ЗФМ за один проход обрабатывают полосу грунта шириной 2,6...3,4 м при глубине  фрезерования до 0,25...0,35 м. После каждого  прохода фрезой разрушенный грунт (материал) убирается бульдозерным отвалом 1. Производительность ЗФМ при разработке мерзлого грунта составляет 140...400 м³/ч.

    Основным  недостатком землеройно-фрезерных  машин является интенсивный абразивный износ режущих элементов. 

Траншейные  экскаваторы

    Траншейные  экскаваторы применяют на строительстве  линейных подземных коммуникаций открытым способом для рытья траншей прямоугольного и трапецеидального профиля под газо-, нефте-, водо- и продуктопроводы, канализационные и теплофикационные системы, кабельные линии связи и электроснабжения, а также рытья траншей под протяженные ленточные фундаменты зданий и сооружений и оконтуривания котлованов и выемок. Они представляют собой самоходные землеройные машины непрерывного действия с многоковшовым или бесковшовым (скребковым) рабочим органом, которые при своем поступательном перемещении разрабатывает сзади себя за один проход траншею определенной глубины, ширины и профиля с одновременной транспортировкой грунта в сторону от траншеи. Производительность траншейных экскаваторов, постоянно передвигающихся во время работы и отделяющих грунт от массива с помощью группы непрерывно движущихся по замкнутому контуру ковшей или скребков, в 2...2,5 раза выше, чем у одноковшовых машин, при более высоком качестве работ и меньших энергозатратах на 1 м3 разработанного грунта. Причем траншейные экскаваторы способны эффективно разрабатывать как немерзлые, так и мерзлые грунты. Главным параметром экскаваторов является номинальная глубина отрываемой траншеи.

    Каждый  траншейный экскаватор состоит из трех основных частей: базового пневмоколесного или гусеничного тягача, обеспечивающего поступательное движение (подачу) машины; рабочего оборудования, включающего рабочий орган для копания траншей и поперечное (к продольной оси движения машины) отвальное устройство для эвакуации разработанного грунта в отвал или транспортные средства; вспомогательного оборудования для подъема-опускания рабочего органа и отвального устройства. 

    Классификация и индексация.

    Траншейные  экскаваторы классифицируют по следующие основным признакам:

          . по типу рабочего  органа - цепные (ЭТЦ) и роторные (ЭТР);

          . по способу соединения  рабочего оборудования с базовым  тягачом - с навесным и полуприцепным рабочим оборудованием;

          . по типу ходового  устройства базового тягача - на  гусеничные и пневмоколесные;

          . по типу привода  - с механическим, гидравлическим, электрическим  и комбинированным приводом.

    Наибольшее  распространение получили гусеничные траншейные экскаваторы с комбинированным приводом.  
 
 
 

       ЭТ -             0 0    0     

    В индексе траншейных экскаваторов  первые две буквы ЭТ означают: экскаватор траншейный, а третья - тип рабочего органа (Ц - цепной, Р - роторный). Первые две цифры индекса обозначают наибольшую глубину отрываемой траншеи (в дм), третья - порядковый номер модели. Первая из дополнительных букв после цифрового индекса (А, Б, В и т. д.) означает порядковую модернизацию машины, последующие - вид специального климатического исполнения (ХЛ - северное, Т - тропическое, ТВ - для работы во влажных тропиках). Например, индекс ЭТЦ-252А обозначает: экскаватор траншейный цепной, глубина копания 25 дм, вторая модель - 2, прошедшая первую модернизацию - А.

    Рабочим органом цепных экскаваторов является однорядная или двухрядная свободно провисающая бесконечная цепь, огибающая наклонную раму и несущая на себе ковши или скребки. Рабочим органом роторных экскаваторов является жесткий ротор (колесо) с ковшами или скребками, вращающийся на роликах рамы.

    Ширина  отрываемых рабочими органами ЭТЦ и  ЭТР траншей прямоугольного профиля зависит от ширины ковша или скребка и расположения на них режущих элементов. На один и тот же базовый тягач могут быть навешены сменные рабочие органы с различной шириной и количеством ковшей (скребков) для рытья траншей с различными параметрами профиля. Для получения траншей трапецеидального профиля рабочие органы ЭТЦ и ЭТР оборудуют активными и пассивными откосообразователями.

    Во  время работы цепь или ротор движутся в плоскости передвижения тягача. Отделение грунта от массива и заполнение им рабочего органа осуществляются в результате сообщения цепи или ротору двух совмещенных движений копания: основного - поступательного относительно рамы (для цепи) или вращательного вокруг своей оси (для ротора) и подачи - поступательного в направлении движения машины. Основное движение способствует отделению слоя грунта и направлено по касательной к траектории копания. Движение подачи регулирует толщину отделяемого слоя грунта и направлено перпендикулярно (нормально) касательному. Соотношение скоростей этих движений определяет траекторию движения режущих элементов рабочего органа в продольно-вертикальной плоскости, которая представляет собой наклонную прямую у цепных экскаваторов и трохоиду у роторных.

    Для получения рабочих скоростей  передвижения экскаваторов при копании траншей трансмиссии ходовых устройств базовых тягачей ЭТЦ и ЭТР оборудуют гидромеханическими ходоуменьшителями.

    Копание траншей экскаваторами производится следующим образом: рабочий орган переводят из транспортного положения в рабочее, включают привод цепи или ротора и постепенно с помощью подъемного механизма рабочий орган заглубляют в грунт до заданной отметки, после чего через ходоуменьшитель включают привод рабочего хода тягача экскаватора. Наиболее производительные скоростные режимы рабочего органа и тягача выбирают в зависимости от конкретных грунтовых условий, а правильность их выбора определяется по характеру работы основного двигателя. Приводы рабочих органов ЭТЦ и ЭТР имеют фрикционную дисковую муфту предельного момента, предохраняющую узлы привода и рабочий орган от поломок и перегрузок при встрече скребков или ковшей с крупными каменистыми включениями и другими непреодолимыми препятствиями.

    Рассмотрим  типовые конструкции современных  ЭТЦ и ЭТР.

          Скребковые  одноцепные экскаваторы предназначены для рытья траншеи прямо угольного профиля глубиной до 1,6 м и шириной 0,2...0,4 м в однородных без каменистых включений грунтах I...ПI категорий под укладку кабелей и трубопроводов малых диаметров и представляют собой (рис. 7) унифицированное навесное оборудование на серийные пневмоколесные тракторы 6 класса 14 кН с одним или обоими ведущими мостами. Наиболее эффективно они используются при выполнении рассредоточенных земляных работ небольших объемов на предварительно спланированных площадках. Одно цепные экскаваторы оснащают также поворотными и неповоротными гидроуправляемыми бульдозерными отвалами для несложных планировочных работ и засыпки траншей после укладки в них коммуникаций и сменным буровым оборудованием для нарезки щелей глубиной до 1,3 м в мерзлых грунтах.

    В комплект навесного экскаваторного оборудования входят: цепной рабочий орган с зачистным башмаком и отвальным винтовым конвейером, механизм подъема-опускания рабочего органа и гидромеханический ходоуменьшитель 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.7

 Однорядная  втулочно-роликовая цепь 6 рабочего органа установлена на ведущей 12 и ведомой14 звездочках и несет на себе сменные резцы 17...19 для послойного срезания грунта и сменные скребки 16 для подъема грунта из траншеи. Резцы и скребки располагаются на цепи по определенной схеме, способствующей равномерному распределению нагрузки на цепь при копании и повышению долговечности цепи. Производя смену резцов и скребков, получают траншеи различной ширины(0,2; 0,27 и 0,4 м). Цепь обегает наклонную раму 4, шарнирно прикрепляемую сзади к базовому трактору, и опирается на ролики 13. Ведущая звездочка 12 цепи, закрепленная на приводном валу 2, получает вращение от вала отбора мощности базового трактора 10, через трехступенчатый редуктор 8 с переменным передаточным числом, обеспечивающим четыре рабочие скорости (от 0,8 до 2,1 м/с) и реверсивный ход цепи. В редукторе привода цепи установлена предохранительная фрикционная муфта предельного момента. Натяжение цепи регулируется перемещением натяжной звездочки 14 относительно рамы винтовым натяжным устройством 15. Скребки выносят из траншеи грунт в направлении ведущей звездочки; образуя первоначальный отвал в виде пирамиды (рис. 7, в). Эвакуацию грунта в боковые отвалы производят два шнека 7 винтового конвейера, установленного на раме рабочего органа. Шнеки имеют общий вал и приводятся во вращение скребковой цепью. Положение конвейера относительно рамы меняется в зависимости от глубины копания. К дополнительной раме 3 рабочего органа за скребковой цепью крепится сменный консольный зачистной башмак 5 для зачистки и сглаживания дна траншеи.

    Заглубление рабочего органа в грунт с принудительным напором по всему диапазону глубины копания, а также его подъем при переводе в транспортное положение осуществляются гидравлическим подъемным механизмом 1, гидроцилиндр которого связан с рабочим органом рычажной системой. Для получения пониженных рабочих скоростей движения машины при копании траншей и их бесступенчатого регулирования в широком диапазоне от 20 до 800 м/ч в трансмиссию базового трактора включен гидромеханический ходоуменьшитель 9 в виде многоступенчатого цилиндрического редуктора с приводом от аксильно-поршневого гидромотора. При транспортных переездах машины ходоуменьшитель отключается. Гидромотор ходоуменьшителя, гидроцилиндры механизма подъема рабочего органа и управления отвалом бульдозера обслуживаются гидронасосами с приводом от дизеля через редуктор, а управление ими ведется из кабины машиниста с помощью двух золотниковых распределителей.

    Техническая производительность одноцепных скребковых экскаваторов при работе в грунтах 1 категории 70...85 м³/ч.

    При подземной про кладке кабелей связи, сигнализации, электроснабжения в стесненных условиях применяют одноцепные микротраншеекопатели, способные отрывать траншеи глубиной до1000 мм и шириной 90 мм. Микротраншеекопатели имеют ходовую тележку с тремя пневмоколесами (одно переднее колесо - управляемое), на которой смонтированы рабочий орган, тяговая лебедка для перемещения машины при копании траншей, силовая установка и система управления. Рабочий орган представляет собой баровую цепь, обегающую наклонно трубчатую телескопическую раму с приводной и натяжной звездочками. Поднятый на поверхность грунт , отводится от краев траншеи шнеком или отвалом. Подъем и опускание рабочего органа осуществляется рычажно-винтовым механизмом. Баровая цепь и тяговая лебедка приводятся в действие двигателем внутреннего сгорания мощностью 6 кВт через цепные передачи, редуктор и муфты предельного момента. Перед началом работ производят разметку трассы траншеи, разматывают канат с барабана лебедки и прикрепляют его конец к забитому в грунт анкеру. Включив привод рабочего органа, заглубляют баровую цепь в грунт на требуемую глубину, после чего включают привод тяговой лебедки. И машина начинает подтягиваться к анкеру со скоростью 45...70 м/ч, роя траншею. Машину обслуживает один оператор.

    Скребковые  двухцепные экскаваторы (рис. 8) представляют собой навесное на переоборудованный серийный гусеничный трактор землеройное оборудование в виде наклонного двухцепного скребкового рабочего органа для разработки грунта с отвальным " ленточным конвейером для эвакуации грунта в сторону от траншеи.